“第九行星”的新證據(jù)

苗千

核心由鐵構(gòu)成，在核心的外圍包裹著一層硅酸鹽，再外層則是一層厚厚的冰，大氣層由氫和氦構(gòu)成，平均溫度在零下200攝氏度以下，質(zhì)量大約相當(dāng)于10個(gè)地球，直徑是地球的3倍多，無(wú)聲無(wú)息地運(yùn)行在太陽(yáng)系外圍，圍繞太陽(yáng)運(yùn)行一周需要1.5萬(wàn)個(gè)地球年的時(shí)間，難以被人察覺(jué)，卻影響著太陽(yáng)系外圍天體的運(yùn)行軌道——這就是天文學(xué)家們所構(gòu)想的“第九行星”（Planet Nine）。

雖然人們還沒(méi)找到它存在的切實(shí)證據(jù)，但是越來(lái)越多的人開(kāi)始相信，發(fā)現(xiàn)這顆巨大的行星只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。

人類(lèi)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系內(nèi)行星的速度實(shí)在算不上快，除了在夜空中肉眼可見(jiàn)的幾顆行星自古以來(lái)就被人類(lèi)所熟悉之外，直到1781年，才由英國(guó)天文學(xué)家威廉·赫歇爾（William Herschel）利用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到太陽(yáng)系中的一顆新行星，他將其命名為“行星喬治”，但其最終被科學(xué)界命名為天王星。到了1846年，德國(guó)天文學(xué)家約翰·格弗里恩·伽勒（Johann Gottfried Galle）根據(jù)法國(guó)數(shù)學(xué)家?jiàn)W本·勒維耶（Urbain Verrier）與英國(guó)數(shù)學(xué)家約翰·亞當(dāng)斯（John Adams）的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行天文觀測(cè)，又發(fā)現(xiàn)了一顆新的行星。雖然伽勒希望能以勒維耶為這顆行星命名，但最終科學(xué)界命名它為海王星。直到下一個(gè)世紀(jì)的1930年，才由美國(guó)天文學(xué)家克萊德·湯博（Clyde Tombaugh）發(fā)現(xiàn)了冥王星，但是這個(gè)天體在2006年被重新歸類(lèi)為矮行星。

到了21世紀(jì)，人類(lèi)還有沒(méi)有可能發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系中的新行星？目前看來(lái)，這個(gè)可能性正在不斷增大。盡管充滿爭(zhēng)議，天文學(xué)家們似乎正發(fā)現(xiàn)著越來(lái)越多關(guān)于太陽(yáng)系中一顆未知行星的證據(jù)。在每一個(gè)黑夜里，都有世界各地的天文學(xué)家用各式望遠(yuǎn)鏡搜索夜空，希望成為第一個(gè)發(fā)現(xiàn)“第九行星”的人?！暗诰判行恰笔翘煳膶W(xué)家們?yōu)檫@個(gè)假想中的行星取的外號(hào)，之前人們習(xí)慣于稱(chēng)呼太陽(yáng)系內(nèi)未知的行星為“X行星”，但是一旦真正發(fā)現(xiàn)某顆太陽(yáng)系行星，它的命名必須經(jīng)過(guò)國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)的同意，一般情況下是以羅馬神話中的神命名。

如果第九行星真的存在，它可以幫助我們解釋目前太陽(yáng)系中很多令人難以理解的現(xiàn)象。長(zhǎng)久以來(lái)，天文學(xué)家都認(rèn)為太陽(yáng)系在大約40億年前形成之后，一直都在穩(wěn)定地運(yùn)行，但是越來(lái)越多的觀測(cè)證據(jù)表明，太陽(yáng)系中存在著很多隨機(jī)、混亂的引力現(xiàn)象。尤其是在太陽(yáng)系外部，柯伊伯帶一些小天體的極端運(yùn)行軌道更是難以用常理解釋。天文學(xué)家們開(kāi)始相信，在太陽(yáng)和其他大行星引力微弱的區(qū)域，這些小行星的運(yùn)行軌跡很有可能受一顆巨大、遙遠(yuǎn)、神秘的行星所影響。

天文學(xué)家們搜索第九行星，起源于2003年。來(lái)自美國(guó)加州理工學(xué)院的兩位行星科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系邊緣柯伊伯帶的小天體“Sedna”，它遠(yuǎn)離太陽(yáng)，運(yùn)行軌道狹長(zhǎng)并且和太陽(yáng)系平面形成一個(gè)夾角，這難以用太陽(yáng)或是其他行星的引力作用來(lái)解釋。此后天文學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)與之類(lèi)似的柯伊伯帶小天體，這些天體都具有非常類(lèi)似的性質(zhì)，似乎受到了統(tǒng)一的影響。

最新的發(fā)現(xiàn)愈發(fā)增強(qiáng)了天文學(xué)家們的信心。在2016年10月16日至21日，美國(guó)天文學(xué)會(huì)（American Astronomical Society）在加州帕薩迪那召開(kāi)的一次會(huì)議上，來(lái)自外太陽(yáng)系起源調(diào)查計(jì)劃（Outer Solar System Origins Survey）小組的科學(xué)家公布了他們對(duì)在2013年發(fā)現(xiàn)的外太陽(yáng)系小天體“L91”的研究。天文學(xué)家們尚未探明這個(gè)由冰雪覆蓋的小天體的具體大小和形狀，但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它繞行太陽(yáng)一周的時(shí)間需要超過(guò)2萬(wàn)地球年。

外太陽(yáng)系起源調(diào)查計(jì)劃小組的天文學(xué)家們是在2013年9月，通過(guò)加拿大-法國(guó)-夏威夷望遠(yuǎn)鏡（Canada–France–Hawaii Telescope）巡視一小塊天空，尋找柯伊伯帶天體的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)L91的。L91從來(lái)不會(huì)太靠近太陽(yáng)，它與太陽(yáng)最近時(shí)也距離超過(guò)50個(gè)天文學(xué)單位（地球與太陽(yáng)的距離被稱(chēng)為一個(gè)天文學(xué)單位），而距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)時(shí)則會(huì)達(dá)到1430個(gè)天文學(xué)單位。這比此前發(fā)現(xiàn)的小天體Sedna的軌道更為狹長(zhǎng)，天文學(xué)家們至今仍不知道該如何解釋小天體是怎樣形成這樣的軌道的。

L91不僅是目前天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的太陽(yáng)系小天體之一，更令人驚奇的是，它的運(yùn)行軌道在發(fā)生著劇烈的變化，這說(shuō)明它正受到來(lái)自某些位置的引力作用的影響——這被很多天文學(xué)家看作第九行星存在的新證據(jù)。天文學(xué)家們所收集的“海王星外天體”（trans-Neptunian Objects）的名單變得越來(lái)越長(zhǎng)，這些天體的運(yùn)行軌道大多狹長(zhǎng)——其中還包括2014 FE72，它來(lái)自盛產(chǎn)彗星的奧爾特星云，與太陽(yáng)的最遠(yuǎn)距離可以達(dá)到3000個(gè)天文學(xué)單位。

發(fā)現(xiàn)L91的天文學(xué)家并不愿意承認(rèn)它的運(yùn)行軌道一定是受到了尚未被發(fā)現(xiàn)的第九行星的影響，他們更愿意把其歸結(jié)于一些更容易被接受的原因，例如在太陽(yáng)系旁邊經(jīng)過(guò)的恒星，或是受到來(lái)自銀河系的引力影響——L91的運(yùn)行軌道與太陽(yáng)系幾乎在同一個(gè)平面上，如果是受到第九行星的影響，它的軌道與太陽(yáng)系平面應(yīng)該存在一個(gè)夾角。

目前有很多樂(lè)觀的天文學(xué)家試圖根據(jù)電腦模型的預(yù)測(cè)軌道，直接通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀察這顆遙遠(yuǎn)的行星，但時(shí)至今日，天文學(xué)家們還沒(méi)有找到關(guān)于第九行星存在的確切證據(jù)。它是否存在，在天文學(xué)界似乎更像是一個(gè)關(guān)乎信心的問(wèn)題。加拿大自治領(lǐng)天體物理觀測(cè)臺(tái)的天文學(xué)家約翰·卡法拉斯（John Kavelaars）認(rèn)為，第九行星“只有1%的可能真實(shí)存在”；而卡內(nèi)基科學(xué)研究所的天文學(xué)家斯科特·謝潑德（Scott Sheppard）則認(rèn)為第九行星“大約有90%的可能存在”。

太陽(yáng)系內(nèi)的行星數(shù)量有限，一旦發(fā)現(xiàn)一顆新的行星，必然會(huì)名留青史。另一方面，對(duì)于第九行星的苦苦追尋，也說(shuō)明人類(lèi)對(duì)于太陽(yáng)系的了解仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。行星是如何產(chǎn)生，各自的軌道又是如何形成，太陽(yáng)系外圍的柯伊伯帶和奧爾特星云對(duì)于太陽(yáng)系又有怎樣的影響？這些問(wèn)題都還遠(yuǎn)沒(méi)有答案。